C++引用

  从今天开始，正式进入C++的内容中，引用时C++的代码风格，为了使代码简单清晰，C++引入了引用这个概念。为什么要引入呢？因为人们发现用指针指来指去，非常复杂，而且容易出错，所以提出了一种更加简单的形式。引用可以看成是起别名，就像小名一样，小伙伴们应该都有小名，在家里一般不会直呼其名，常常会给小孩子起一个小名。那么小名就是你，大名也是你，因此对小名进行操作时，相当于对这个变量进行了操作。

引用的定义

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {

	//引用的定义就是在变量名前加一个取地址符&，并且让其等于另一个变量，相当于给一个变量又起了一个小名
	//注意只能让一个变量名传给引用的数据类型，不可以是常量。而且引用只能在创建时进行赋值，不可以先创建然后再赋值。
	int a = 10;
	int& b = a;
	int& c = b;

	//我们可以看出，它们a，b，c变量具有相同的地址值，而且数据变化时，它们三个具有相同的变化。
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << "&c = " << &c << endl;

	b = 20;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << "&c = " << &c << endl;

	c += 10;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << "&c = " << &c << endl;

	return 0;
}

引用本质的探寻

#include <iostream>
using namespace std;

struct Student
{
	int a = 10;
	int& b = a;
	int c = 20;

	//定义两个变量a和c，定义a的引用b，由先前的知识可以知道a和b具有相同的地址，c的地址和a不同。
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << "&c = " << &c << endl;
	
	//让c的值赋值给b会出现什么神奇现象呢？是b和c具有相同的地址？还是a和b具有相同地址？还是a，b，c都具有相同的地址呢？
	b = c;

	//原来a和b仍然具有相同的地址，a和c的地址不同。这是什么原因呢？
	//我们在指针部分讲解了常量指针和指针常量。这里b的值可以改变，但是b和a绑定了，b只能指向a，不能改变其指向。这种我们称之为指针常量。
	//引用本质就是指针常量，只不过我们隐藏了指针的定义和写法，更加简单。	
	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "c = " << c << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << "&c = " << &c << endl;

	return 0;
}

引用作为函数参数

#include<iostream>
using namespace std;

void swap(int& a, int& b) {

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << endl;

	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << endl;
}

int main() {

	int a = 10;
	int b = 20;

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << endl;

	//既然引用的本质是一个指针，那么必然满足地址传递的性质，所以在函数内部操作会影响到外部变量的值。
	//给小伙伴讲解一下调用函数背后的操作，首先将a和b的值传入函数列表，然后在函数参数中执行int& a = a，int& b = b
	//后面的a和b是实参，前面的a和b是形参，此时形参a就是实参a的小名，那么对小名a操作就等价于对大名a操作，所以外部的值会发生改变。
	swap(a, b);

	cout << "a = " << a << endl;
	cout << "b = " << b << endl;
	cout << "&a = " << &a << endl;
	cout << "&b = " << &b << endl;
	cout << endl;

	return 0;
}

new和delete

#include<iostream>
using namespace std;


int main() {
	
	int a1 = 10;
	int a2 = 20;

	//栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的参数，局部变量等。
	//堆区：由程序员分配和释放，最后由操作系统进行回收。
	//在函数中的局部变量，不要返回其地址，因为函数调用结束后，会由编译器自动释放，会导致异常。
	//在堆区的数据由程序员分配和释放，分配的方式是使用new关键字，并返回开辟的地址，释放的方式是使用delete关键字。
	//如果开辟或释放数组则要使用中括号进行说明，new 数据类型[], delete[]。
	int* b1 = new int(10);
	int* b2 = new int(20);
	int* c1 = &a1;
	int* c2 = &a2;

	//可以看出b1，b2的地址非常接近，在一个区内，c1和c2的地址也非常接近，也在同一个区内。但是b1和c1的地址却不在同一个区，这就是堆区和栈区的区别。
	cout << "b1 = " << b1 << endl;
	cout << "b2 = " << b2 << endl;
	cout << "c1 = " << c1 << endl;
	cout << "c2 = " << c2 << endl;

	delete b1;
	delete b2;

	return 0;
}

C++小结

  引用是C++中的重要工具，在C++中推荐使用引用代替指针来传递参数，因为操作简单，使用方便，所以小伙伴们务必记住它。